La utilización de drones ha crecido exponencialmente en los últimos años, consolidándose como herramientas esenciales en diversos campos. Desde la vigilancia aérea y la monitorización de terrenos hasta la captura de imágenes y aplicaciones militares, los drones destacan por su versatilidad. Sin embargo, su operatividad aún enfrenta limitaciones significativas, especialmente relacionadas con la autonomía de vuelo y la capacidad de carga, condicionadas por el peso de sus baterías.
Frente a estos desafíos, un equipo de investigadores de la Universidad de Beihang en Pekín ha logrado un avance notable al desarrollar un micro dron impulsado por motores electrostáticos y alimentado por energía solar, denominado CoulombFly. Con un peso de apenas 4,21 gramos, más ligero que una hoja de papel A4, este desarrollo se perfila como un hito tecnológico en el diseño de drones ultraligeros.
La simplicidad y ligereza de estos motores son clave para futuros desarrollos.
CoulombFly: el dron más ligero del mundo
El trabajo, publicado en la revista Nature, ha sido liderado por Shen Wei, estudiante de doctorado en la Universidad de Beihang, quien ha dedicado años a perfeccionar esta tecnología. Según declaraciones recogidas por el Diario del Pueblo, Shen destaca que "aunque los drones solares han existido durante décadas, la mayoría eran de gran tamaño. Reducir su escala presentó enormes desafíos técnicos".
El CoulombFly utiliza motores electrostáticos en lugar de los tradicionales motores electromagnéticos. Este planteamiento permite aprovechar la interacción entre cargas eléctricas estáticas para generar movimiento, ofreciendo una alternativa más ligera y compacta.
Funcionamiento de los motores electrostáticos
Los motores electrostáticos operan a partir de la creación de un campo eléctrico entre dos o más superficies al aplicar una diferencia de potencial eléctrico. Este campo genera una fuerza de atracción o repulsión entre las cargas, lo que produce el movimiento necesario para accionar un rotor, como en el caso de un dron.
A diferencia de los motores electromagnéticos, los motores electrostáticos no requieren imanes ni bobinas, lo que los hace mucho más compactos y ligeros. Aunque su eficiencia energética es inferior y necesitan voltajes altos para generar fuerzas significativas, su diseño minimalista y su peso reducido los convierten en una opción ideal para dispositivos miniaturizados como el CoulombFly.
Inspiración y desarrollo
El primer contacto de Shen Wei con los motores electrostáticos ocurrió durante un proyecto universitario, pero no fue hasta su etapa de posgrado que decidió explorar su aplicación en micro drones. Tras superar numerosos desafíos, logró diseñar un motor lo suficientemente eficiente como para generar la sustentación necesaria. En tan solo tres semanas de pruebas, Shen confirmó la viabilidad de su idea, desarrollando un dron capaz de volar con esta innovadora tecnología.
El CoulombFly no solo representa un avance técnico, sino que también abre nuevas posibilidades para la utilización de drones en aplicaciones donde el peso y la autonomía son factores críticos. Si bien los motores electrostáticos aún enfrentan limitaciones en cuanto a eficiencia y potencia, su simplicidad y ligereza podrían ser clave para futuros desarrollos en drones más grandes y eficientes.
Además, al integrarse con energía solar, el CoulombFly apunta hacia un futuro más sostenible en la aviación no tripulada, ofreciendo soluciones de bajo impacto ambiental y alta funcionalidad.
Perspectivas de una tecnología emergente
La creación de este micro dron subraya el potencial de los motores electrostáticos para revolucionar el diseño de drones y otros dispositivos miniaturizados. Aunque todavía queda camino por recorrer para adaptar esta tecnología a mayores escalas, el trabajo de Shen y su equipo marca un hito en el desarrollo de sistemas ultraligeros y eficientes, demostrando que incluso las ideas más desafiantes pueden convertirse en innovaciones revolucionarias.
Con proyectos como el CoulombFly, la aviación no tripulada da un paso más hacia la combinación de tecnología avanzada y sostenibilidad, abriendo nuevas posibilidades para aplicaciones comerciales, científicas y de exploración.
